Что такой транзистор. Транзистор: принцип работы, виды и применение в электронике — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое транзистор и как он работает. Какие бывают виды транзисторов. Где применяются транзисторы в современной электронике. Какие основные характеристики транзисторов важны.

Содержание

Что такое транзистор и как он устроен

Транзистор — это полупроводниковый электронный компонент с тремя выводами, способный усиливать и переключать электрические сигналы. Он состоит из полупроводникового кристалла с тремя областями, имеющими разный тип проводимости:

Эмиттер
База
Коллектор

Между этими областями образуются два p-n перехода. В зависимости от порядка чередования областей с электронной (n) и дырочной (p) проводимостью различают транзисторы:

n-p-n типа
p-n-p типа

Принцип работы транзистора основан на управлении током между эмиттером и коллектором с помощью небольшого тока, подаваемого на базу.

Основные виды транзисторов

По принципу работы транзисторы делятся на два основных класса:

Биполярные транзисторы

В биполярных транзисторах ток через кристалл обусловлен движением носителей заряда обоих знаков — электронов и дырок. Это наиболее распространенный тип транзисторов.

Полевые (униполярные) транзисторы

В полевых транзисторах ток обусловлен носителями только одного знака. Управление током осуществляется электрическим полем. К ним относятся:

МОП-транзисторы
JFET-транзисторы

Как работает биполярный транзистор

Принцип работы биполярного транзистора можно описать следующим образом:

При подаче небольшого тока на базу открывается эмиттерный p-n переход
Носители заряда из эмиттера инжектируются в базу
Большая часть носителей проходит через тонкую базу в коллектор
В цепи коллектора возникает усиленный ток, в десятки раз превышающий ток базы

Таким образом, небольшим током базы можно управлять значительно большим током коллектора. На этом основано усилительное действие транзистора.

Основные характеристики транзисторов

К важнейшим параметрам транзисторов относятся:

Коэффициент усиления по току (h21э) — отношение тока коллектора к току базы
Максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер
Максимально допустимый ток коллектора
Максимальная рассеиваемая мощность
Граничная частота усиления
Входная и выходная емкость

Эти параметры определяют возможности применения транзистора в различных схемах.

Области применения транзисторов

Транзисторы находят широчайшее применение в современной электронике:

Усилители сигналов
Генераторы колебаний
Электронные ключи
Стабилизаторы напряжения
Логические элементы
Регуляторы мощности

Они используются практически во всех электронных устройствах — от простейших до сложнейших компьютеров и систем управления.

Преимущества транзисторов перед электронными лампами

Транзисторы имеют ряд важных преимуществ по сравнению с электронными лампами:

Малые габариты и вес
Низкое энергопотребление
Отсутствие накального питания
Высокая надежность и большой срок службы
Механическая прочность
Возможность работы при низких напряжениях

Именно эти достоинства обеспечили транзисторам повсеместное распространение и вытеснение ламп из большинства областей применения.

Маркировка транзисторов

Для обозначения типов транзисторов используется буквенно-цифровая маркировка. Расшифровка основных элементов маркировки:

Первая буква — материал (К — кремний, Г — германий)
Вторая буква — тип (Т — биполярный, П — полевой)
Цифры — порядковый номер разработки

Например, КТ315 — кремниевый биполярный транзистор №315.

Биполярный или полевой — какой транзистор выбрать

Выбор между биполярным и полевым транзистором зависит от конкретного применения:

Преимущества биполярных транзисторов:

Высокий коэффициент усиления по току
Работа с большими токами
Низкое напряжение насыщения

Преимущества полевых транзисторов:

Высокое входное сопротивление
Низкий уровень шумов
Простота управления

Биполярные транзисторы чаще применяются в усилителях тока, а полевые — в высокочастотных схемах и входных каскадах.

Перспективы развития транзисторных технологий

Основные направления совершенствования транзисторов:

Уменьшение размеров до нанометрового диапазона
Повышение рабочих частот до терагерцового диапазона
Снижение энергопотребления
Улучшение тепловых характеристик
Создание новых типов транзисторов на основе графена и других материалов

Развитие транзисторных технологий продолжает оставаться одним из главных факторов прогресса электроники и вычислительной техники.

Транзистор — полупроводниковый элемент, устройство. Как транзистор работает, из чего состоит, для чего нужен?

Что такое транзистор?

Транзистор – полупроводниковый прибор, предназначенный для управления электрическим током.

Где применяются транзисторы? Да везде! Без транзисторов не обходится практически ни одна современная электрическая схема. Они повсеместно используются при производстве вычислительной техники, аудио- и видео-аппаратуры.

Времена, когда советские микросхемы были самыми большими в мире, прошли, и размер современных транзисторов очень мал. Так, самые маленькие из устройств имеют размер порядка нанометра!

Приставка нано- обозначает величину порядка десять в минус девятой степени.

Однако существуют и гигантские экземпляры, использующиеся преимущественно в областях энергетики и промышленности.

Транзисторы

Существуют разные типы транзисторов: биполярные и полярные, прямой и обратной проводимости. Тем не менее, в основе работы этих приборов лежит один и тот же принцип. Транзистор — прибор полупроводниковый. Как известно, в полупроводнике носителями заряда являются электроны или дырки.

Область с избытком электронов обозначается буквой n (negative), а область с дырочной проводимостью – p (positive).

Ищем базу, эмиттер и коллектор на транзисторе

Как сразу найти коллектор.

Чтобы сразу найти коллектор нужно выяснить, какой мощности перед вами транзистор, а они бывают средней мощности, маломощные и мощные.

Транзисторы средней мощности и мощные сильно греются, поэтому от них нужно отводить тепло.

Делается это с помощью специального радиатора охлаждения, а отвод тепла происходит через вывод коллектора, который в этих типах транзисторов расположен посередине и подсоединен напрямую к корпусу.

Получается такая схема передачи тепла: вывод коллектора – корпус – радиатор охлаждения.

Если коллектор определен, то определить другие выводы уже будет не сложно.

Бывают случаи, которые значительно упрощают поиск, это когда на устройстве уже есть нужные обозначения, как показано ниже.

Производим нужные замеры прямого и обратного сопротивления.

Однако все равно торчащие три ножки в транзисторе могу многих начинающих электронщиков ввести в ступор.

Как же тут найти базу, эмиттер и коллектор?

Без мультиметра или просто омметра тут не обойтись.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Масляные выключатели: типы, устройство и принцип работы

Итак, приступаем к поиску. Сначала нам нужно найти базу.

Берем прибор и производим необходимые замеры сопротивления на ножках транзистора.

Берем плюсовой щуп и подсоединяем его к правому выводу. Поочередно минусовой щуп подводим к среднему, а затем к левому выводам.

Между правым и среднем у нас, к примеру, показало 1 (бесконечность), а между правым и левым 816 Ом.

Эти показания пока ничего нам не дают. Делаем замеры дальше.

Теперь сдвигаемся влево, плюсовой щуп подводим к среднему выводу, а минусовым последовательно касаемся к левому и правому выводам.

Опять средний – правый показывает бесконечность (1), а средний левый 807 Ом.

Это тоже нам ничего не говорить. Замеряем дальше.

Теперь сдвигаемся еще левее, плюсовой щуп подводим к крайнему левому выводу, а минусовой последовательно к правому и среднему.

Если в обоих случаях сопротивление будет показывать бесконечность (1), то это значит, что базой является левый вывод.

А вот где эмиттер и коллектор (средний и правый выводы) нужно будет еще найти.

Теперь нужно сделать замер прямого сопротивления. Для этого теперь делаем все наоборот, минусовой щуп к базе (левый вывод), а плюсовой поочередно подсоединяем к правому и среднему выводам.

Запомните один важный момент, сопротивление p-n перехода база – эмиттер всегда больше, чем p-n перехода база – коллектор.

В результате замеров было выяснено, что сопротивление база (левый вывод) – правый вывод равно 816 Ом, а сопротивление база – средний вывод 807 Ом.

Значит правый вывод — это эмиттер, а средний вывод – это коллектор.

Итак, поиск базы, эмиттера и коллектора завершен.

Как работает транзистор?

Чтобы все было предельно ясно, рассмотрим работу биполярного транзистора (самый популярный вид).

Биполярный транзистор (далее – просто транзистор) представляет собой кристалл полупроводника (чаще всего используется кремний или германий), разделенный на три зоны с разной электропроводностью. Зоны называются соответственно коллектором, базой и эмиттером. Устройство транзистора и его схематическое изображение показаны на рисунке ни же

Биполярный транзистор

Разделяют транзисторы прямой и обратной проводимости. Транзисторы p-n-p называются транзисторами с прямой проводимостью, а транзисторы n-p-n – с обратной.

Транзисторы

Теперь о том, какие есть два режима работы транзисторов. Сама работа транзистора похожа на работу водопроводного крана или вентиля. Только вместо воды – электрический ток. Возможны два состояния транзистора – рабочее (транзистор открыт) и состояние покоя (транзистор закрыт).

Что это значит? Когда транзистор закрыт, через него не течет ток. В открытом состоянии, когда на базу подается малый управляющий ток, транзистор открывается, и большой ток начинает течь через эмиттер-коллектор.

Полевой транзистор

В этом полупроводниковом приборе управление рабочим током осуществляется не током во входной (базовой) цепи, как в биполярном транзисторе, а воздействием на носители тока электрического поля. Отсюда и название «полевой». Схематическое устройство и конструкция полевого транзистора с р — n переходом показаны на (рис. 6). Основой такого транзистора служит пластина кремния с электропроводностью типа n, в которой имеется тонкая область с электропроводностью типа р. Пластину прибора называют затвором, а область типа р в ней — каналом. С одной стороны канал заканчивается истоком, с другой стоком — тоже областью типа р, но с повышенной концентрацией дырок. Между затвором и каналом создается р — n переход. От затвора, истока и стока сделаны контактные выводы. Если к истоку подключить положительный, а к стоку — отрицательный полюсы батареи питания (на рис. 6 — батарея GB), то в канале появится ток, создающийся движением дырок от истока к стоку. Этот ток, называемый током стока Iс, зависит не только от напряжения этой батареи, но и от напряжения, действующего между источником и затвором (на рис. 6 — элемент G).

И вот почему. Когда на затворе относительно истока действует положительное закрывающее напряжение, обедненная область р — n перехода расширяется (на рис. 6 показано штриховыми линиями). От этого канал сужается, его сопротивление увеличивается, из — за чего ток стока уменьшается. С уменьшением положительного напряжения на затворе обедненная область р — n перехода, наоборот, сужается, канал расширяется, и ток снова увеличивается. Если на затвор вместе с положительным напряжением смещения подавать низкочастотный или высокочастотный сигнал, в цепи стока возникнет пульсирующий ток, а на нагрузке, включенной в эту цепь, — напряжение усиленного сигнала. Так, в упрощенном виде устроены и работают полевые транзисторы с каналом типа р, например — КП102, КП103 (буквы К и П означают «кремниевый полевой»). Принципиально так же устроен и работает полевой транзистор с каналом типа n. Затвор транзистора такой структуры обладает дырочной электропроводностью, поэтому на него относительно истока должно подаваться отрицательное напряжение смещения, а на сток (тоже относительно истока) — положительное напряжение источника питания. На условном графическом изображении полевого транзистора с каналом типа n стрелка на линии затвора направлена в сторону истока, а не от истока, как в обозначении транзистора с каналом типа р. Полевой транзистор — тоже трехэлектродный прибор. Поэтому его, как и биполярный транзистор, включать в усилительный каскад можно тремя способами: по схеме общего стока (ОС), по схеме общего истока (ОИ) и по схеме общего затвора (ОЗ). В радиолюбительской практике применяют в основном только первые два способа включения, позволяющие с наибольшей эффективностью использовать полевые транзисторы.

Усилительный каскад на полевом транзисторе обладает очень большим, исчисляемым мегаомами, входным сопротивлением.

Это позволяет подавать на его вход высокочастотные и низкочастотные сигналы от источников с большим внутренним сопротивлением, например от пьезокерамическрго звукоснимателя, не опасаясь искажения или ухудшения усиления входного сигнала.

В этом главное преимущество полевых транзисторов по сравнению с биполярными. Усилительные свойства полевого транзистора характеризуют крутизной характеристики S — отношением изменения тока стока к изменению напряжения на затворе при коротком замыкании по переменному току на выходе транзистора, включенного по схеме ОИ. Численное значение параметра S выражают в миллиамперах на вольт; для различных транзисторов оно может составлять от 0,1 — 0,2 до 10 — 15 мА/В и больше. Чем больше крутизна, тем большее усиление сигнала может дать транзистор.

Рис. 6 Конструкция и графическое изображение полевого транзистора с каналом типа (p).

Другой параметр полевого транзистора — напряжение отсечки Uзи.отс. — Это обратное напряжение на р — n переходе затвор — канал, при котором ток через этот переход уменьшается до нуля. У различных транзисторов напряжение отсечки может составлять от 0,5 до 10 В. О полевых транзисторах и их уникальных свойствах можно говорить еще много, я попытался рассказать о наиболее существенных.

Физические процессы в транзисторе

А теперь подробнее о том, почему все происходит именно так, то есть почему транзистор открывается и закрывается. Возьмем биполярный транзистор. Пусть это будет n-p-n транзистор.

Если подключить источник питания между коллектором и эмиттером, электроны коллектора начнут притягиваться к плюсу, однако тока между коллектором и эмиттером не будет. Этому мешает прослойка базы и сам слой эмиттера.

Транзистор закрыт

Если же подключить дополнительный источник между базой и эмиттером, электроны из n области эмиттера начнут проникать в область баз. В результате область базы обогатиться свободными электронами, часть из которых рекомбинирует с дырками, часть потечет к плюсу базы, а часть (большая часть) направится к коллектору.

Таким образом, транзистор получается открыт, и в нем течет ток эмиттер коллектор. Если напряжение на базе увеличить, увеличится и ток коллектор эмиттер. Причем, при малом изменении управляющего напряжения наблюдается значительный рост тока через коллектор-эмиттер. Именно на этом эффекте и основана работа транзисторов в усилителях.

Транзистор открыт

Вот вкратце и вся суть работы транзисторов. Нужно рассчитать усилитель мощности на биполярных транзисторах за одну ночь, или выполнить лабораторную работу по исследованию работы транзистора? Это не проблема даже для новичка, если воспользоваться помощью специалистов нашего студенческого сервиса.

Не стесняйтесь обращаться за профессиональной помощью в таких важных вопросах, как учеба! А теперь, когда у вас уже есть представление о транзисторах, предлагаем расслабиться и посмотреть клип группы Korn “Twisted transistor”! Например, вы решили купить отчет по практике, обращайтесь в Заочник.

Маркировка SMD транзисторов.


«15» на корпусе SOT-23	MMBT3960(Datasheet «Motorola»)
«1A» на корпусе SOT-23	BC846A(Datasheet «Taitron»)
«1B» на корпусе SOT-23	BC846B(Datasheet «Taitron»)
«1C» на корпусе SOT-23	MMBTA20LT(Datasheet «Motorola»)
«1D» на корпусе SOT-23	BC846(Datasheet «NXP»)
«1E» на корпусе SOT-23	BC847A(Datasheet «Taitron»)
«1F» на корпусе SOT-23	BC847B(Datasheet «Taitron»)
«1G» на корпусе SOT-23	BC847C(Datasheet «Taitron»)
«1H» на корпусе SOT-23	BC847(Datasheet «NXP»)
«1N» на корпусе SOT-416	BC847T(Datasheet «NXP»)
«1J» на корпусе SOT-23	BC848A(Datasheet «Taitron»)
«1K» на корпусе SOT-23	BC848B(Datasheet «Taitron»)
«1L» на корпусе SOT-23	BC848C(Datasheet «Taitron»)
«1M» на корпусе SOT-416	BC846T(Datasheet «NXP»)
«1M» на корпусе SOT-323	BC848W(Datasheet «NXP»)
«1M» на корпусе SOT-23	MMBTA13(Datasheet «Motorola»)
«1N» на корпусе SOT-23	MMBTA414(Datasheet «Motorola»)
«1V» на корпусе SOT-23	MMBT6427(Datasheet «Motorola»)
«1P» на корпусе SOT-23	FMMT2222A,KST2222A,MMBT2222A.
«1T» на корпусе SOT-23	MMBT3960A(Datasheet «Motorola»)
«1Y» на корпусе SOT-23	MMBT3903(Datasheet «Samsung»)
«2A» на корпусе SOT-23	FMMBT3906,KST3906,MMBT3906
«2B» на корпусе SOT-23	BC849B(Datasheet «G.S.»)
«2C» на корпусе SOT-23	BC849C(Datasheet «G.S.»)
«2E» на корпусе SOT-23	FMMTA93,KST93
«2F» на корпусе SOT-23	FMMT2907A,KST2907A,MMBT2907AT
«2G» на корпусе SOT-23	FMMTA56,KST56
«2H» на корпусе SOT-23	MMBTA55(Datasheet «Taitron»)
«2J» на корпусе SOT-23	MMBT3640(Datasheet «Fairchild»)
«2K» на корпусе SOT-23	FMMT4402(Datasheet «Zetex»)
«2M» на корпусе SOT-23	MMBT404(Datasheet «Motorola»)
«2N» на корпусе SOT-23	MMBT404A(Datasheet «Motorola»)
«2T» на корпусе SOT-23	KST4403,MMBT4403
«2V» на корпусе SOT-23	MMBTA64(Datasheet «Motorola»)
«2U» на корпусе SOT-23	MMBTA63(Datasheet «Motorola»)
«2X» на корпусе SOT-23	MMBT4401,KST4401
«3A» на корпусе SOT-23	MMBTh34(Datasheet «Motorola»)
«3B» на корпусе SOT-23	MMBT918(Datasheet «Motorola»)
«3D» на корпусе SOT-23	MMBTH81(Datasheet «Motorola»)
«3E» на корпусе SOT-23	MMBTh20(Datasheet «Motorola»)
«3F» на корпусе SOT-23	MMBT6543(Datasheet «Motorola»)
«3J-» на корпусе SOT-143B	BCV62A(Datasheet «NXP»)
«3K-» на корпусе SOT-23	BC858B(Datasheet «NXP»)
«3L-» на корпусе SOT-143B	BCV62C(Datasheet «NXP»)
«3S» на корпусе SOT-23	MMBT5551(Datasheet «Fairchild»)
«4As» на корпусе SOT-23	BC859A(Datasheet «Siemens»)
«4Bs» на корпусе SOT-23	BC859B(Datasheet «Siemens»)
«4Cs» на корпусе SOT-23	BC859C(Datasheet «Siemens»)
«4J» на корпусе SOT-23	FMMT38A(Datasheet «Zetex S. »)
«449» на корпусе SOT-23	FMMT449(Datasheet «Diodes Inc.»)
«489» на корпусе SOT-23	FMMT489(Datasheet «Diodes Inc.»)
«491» на корпусе SOT-23	FMMT491(Datasheet «Diodes Inc.»)
«493» на корпусе SOT-23	FMMT493(Datasheet «Diodes Inc.»)
«5A» на корпусе SOT-23	BC807-16(Datasheet «General Sem.»)
«5B» на корпусе SOT-23	BC807-25(Datasheet «General Sem.»)
«5C» на корпусе SOT-23	BC807-40(Datasheet «General Sem.»)
«5E» на корпусе SOT-23	BC808-16(Datasheet «General Sem.»)
«5F» на корпусе SOT-23	BC808-25(Datasheet «General Sem.»)
«5G» на корпусе SOT-23	BC808-40(Datasheet «General Sem.»)
«5J» на корпусе SOT-23	FMMT38B(Datasheet «Zetex S.»)
«549» на корпусе SOT-23	FMMT549(Datasheet «Fairchild»)
«589» на корпусе SOT-23	FMMT589(Datasheet «Fairchild»)
«591» на корпусе SOT-23	FMMT591(Datasheet «Fairchild»)
«593» на корпусе SOT-23	FMMT593(Datasheet «Fairchild»)
«6A-«,»6Ap»,»6At» на корпусе SOT-23	BC817-16(Datasheet «NXP»)
«6B-«,»6Bp»,»6Bt» на корпусе SOT-23	BC817-25(Datasheet «NXP»)
«6C-«,»6Cp»,»6Ct» на корпусе SOT-23	BC817-40(Datasheet «NXP»)
«6E-«,»6Et»,»6Et» на корпусе SOT-23	BC818-16(Datasheet «NXP»)
«6F-«,»6Ft»,»6Ft» на корпусе SOT-23	BC818-25(Datasheet «NXP»)
«6G-«,»6Gt»,»6Gt» на корпусе SOT-23	BC818-40(Datasheet «NXP»)
«7J» на корпусе SOT-23	FMMT38C(Datasheet «Zetex S. »)
«9EA» на корпусе SOT-23	BC860A(Datasheet «Fairchild»)
«9EB» на корпусе SOT-23	BC860B(Datasheet «Fairchild»)
«9EC» на корпусе SOT-23	BC860C(Datasheet «Fairchild»)
«AA» на корпусе SOT-523F	2N7002T(Datasheet «Fairchild»)
«AA» на корпусе SOT-23	BCW60A(Datasheet «Diotec Sem.»)
«AB» на корпусе SOT-23	BCW60B(Datasheet «Diotec Sem.»)
«AC» на корпусе SOT-23	BCW60C(Datasheet «Diotec Sem.»)
«AD» на корпусе SOT-23	BCW60D(Datasheet «Diotec Sem.»)
«AE» на корпусе SOT-89	BCX52(Datasheet «NXP»)
«AG» на корпусе SOT-23	BCX70G(Datasheet «Central Sem.Corp.»)
«AH» на корпусе SOT-23	BCX70H(Datasheet «Central Sem.Corp.»)
«AJ» на корпусе SOT-23	BCX70J(Datasheet «Central Sem.Corp.»)
«AK» на корпусе SOT-23	BCX70K(Datasheet «Central Sem. Corp.»)
«AL» на корпусе SOT-89	BCX53-16(Datasheet «Zetex»)
«AM» на корпусе SOT-89	BCX52-16(Datasheet «Zetex»)
«AS1» на корпусе SOT-89	BST50(Datasheet «Philips»)
«B2» на корпусе SOT-23	BSV52(Datasheet «Diotec Sem.»)
«BA» на корпусе SOT-23	BCW61A(Datasheet «Fairchild»)
«BA» на корпусе SOT-23	2SA1015LT1(Datasheet «Tip»)
«BA» на корпусе SOT-23	2SA1015(Datasheet «BL Galaxy El.»)
«BB» на корпусе SOT-23	BCW61B(Datasheet «Fairchild»)
«BC» на корпусе SOT-23	BCW61C(Datasheet «Fairchild»)
«BD» на корпусе SOT-23	BCW61D(Datasheet «Fairchild»)
«BE» на корпусе SOT-89	BCX55(Datasheet » BL Galaxy El.»)
«BG» на корпусе SOT-89	BCX55-10(Datasheet » BL Galaxy El.»)
«BH» на корпусе SOT-89	BCX56(Datasheet » BL Galaxy El. »)
«BJ» на корпусе SOT-23	BCX71J(Datasheet «Diotec Sem.»)
«BK» на корпусе SOT-23	BCX71K(Datasheet «Diotec Sem.»)
«BH» на корпусе SOT-23	BCX71H(Datasheet «Diotec Sem.»)
«BG» на корпусе SOT-23	BCX71G(Datasheet «Diotec Sem.»)
«BR2» на корпусе SOT-89	BSR31(Datasheet «Zetex»)
«C1» на корпусе SOT-23	BCW29(Datasheet «Diotec Sem.»)
«C2» на корпусе SOT-23	BCW30(Datasheet «Diotec Sem.»)
«C5» на корпусе SOT-23	MMBA811C5(Datasheet «Samsung Sem.»)
«C6» на корпусе SOT-23	MMBA811C6(Datasheet «Samsung Sem.»)
«C7» на корпусе SOT-23	BCF29(Datasheet «Diotec Sem.»)
«C8» на корпусе SOT-23	BCF30(Datasheet «Diotec Sem.»)
«CEs» на корпусе SOT-23	BSS79B(Datasheet «Siemens»)
«CEC» на корпусе SOT-89	BC869(Datasheet «Philips»)
«CFs» на корпусе SOT-23	BSS79C(Datasheet «Siemens»)
«CHs» на корпусе SOT-23	BSS80B(Datasheet «Infenion»)
«CJs» на корпусе SOT-23	BSS80C(Datasheet «Infenion»)
«CMs» на корпусе SOT-23	BSS82C(Datasheet «Infenion»)
«CLs» на корпусе SOT-23	BSS82B(Datasheet «Infenion»)
«D1» на корпусе SOT-23	BCW31(Datasheet «KEC»)
«D2» на корпусе SOT-23	BCW32(Datasheet «KEC»)
«D3» на корпусе SOT-23	BCW33(Datasheet «KEC»)
D6″ на корпусе SOT-23	MMBC1622D6(Datasheet «Samsung Sem. »)
«D7t»,»D7p» на корпусе SOT-23	BCF32(Datasheet «NXP Sem.»)
«D7» на корпусе SOT-23	BCF32(Datasheet «Diotec Sem.»)
«D8» на корпусе SOT-23	BCF33(Datasheet «Diotec Sem.»)
«DA» на корпусе SOT-23	BCW67A(Datasheet «Central Sem. Corp.»)
«DB» на корпусе SOT-23	BCW67B(Datasheet «Central Sem. Corp.»)
«DC» на корпусе SOT-23	BCW67C(Datasheet «Central Sem. Corp.»)
«DF» на корпусе SOT-23	BCW67F(Datasheet «Central Sem. Corp.»)
«DG» на корпусе SOT-23	BCW67G(Datasheet «Central Sem. Corp.»)
«DH» на корпусе SOT-23	BCW67H(Datasheet «Central Sem. Corp.»)
«E2p» на корпусе SOT-23	BFS17A(Datasheet «Philips»)
«EA» на корпусе SOT-23	BCW65A(Datasheet «Central Sem. Corp.»)
«EB» на корпусе SOT-23	BCW65B(Datasheet «Central Sem. Corp.»)
«EC» на корпусе SOT-23	BCW65C(Datasheet «Central Sem. Corp.»)
«EF» на корпусе SOT-23	BCW65F(Datasheet «Central Sem. Corp.»)
«EG» на корпусе SOT-23	BCW65G(Datasheet «Central Sem. Corp.»)
«EH» на корпусе SOT-23	BCW65H(Datasheet «Central Sem. Corp.»)
«F1» на корпусе SOT-23	MMBC1009F1(Datasheet «Samsung Sem.»)
«F3» на корпусе SOT-23	MMBC1009F3(Datasheet «Samsung Sem.»)
«FA» на корпусе SOT-89	BFQ17(Datasheet «Philips»)
«FDp»,»FDt»,»FDW» на корпусе SOT-23	BCV26(Datasheet «Philips(NXP)»)
«FEp»,»FEt»,»FEW» на корпусе SOT-23	BCV46(Datasheet «Philips(NXP)»)
«FFp»,»FFt»,»FFW» на корпусе SOT-23	BCV27(Datasheet «Philips(NXP)»)
«FGp»,»FGt»,»FGW» на корпусе SOT-23	BCV47(Datasheet «Philips(NXP)»)
«GFs» на корпусе SOT-23	BFR92P(Datasheet «Infenion»)
«h2p»,»h2t»,»h2W» на корпусе SOT-23	BCV69(Datasheet «Philips(NXP)»)
«h3p»,»h3t»,»h3W» на корпусе SOT-23	BCV70(Datasheet «Philips(NXP)»)
«h4p»,»h4t» на корпусе SOT-23	BCV89(Datasheet «Philips(NXP)»)
«H7p» на корпусе SOT-23	BCF70
«K1» на корпусе SOT-23	BCW71(Datasheet «Samsung Sem. »)
«K2» на корпусе SOT-23	BCW72(Datasheet «Samsung Sem.»)
«K3p» на корпусе SOT-23	BCW81(Datasheet «Philips(NXP)»)
«K1p»,»K1t» на корпусе SOT-23	BCW71(Datasheet «Philips(NXP)»)
«K2p»,»K2t» на корпусе SOT-23	BCW72(Datasheet «Philips(NXP)»)
«K7p»,»K7t» на корпусе SOT-23	BCV71(Datasheet «Philips(NXP)»)
«K8p»,»K8t» на корпусе SOT-23	BCV72(Datasheet «Philips(NXP)»)
«K9p» на корпусе SOT-23	BCF81(Datasheet » Guangdong Kexin Ind.Co.Ltd»)
«L1» на корпусе SOT-23	BSS65
«L2» на корпусе SOT-23	BSS69(Datasheet «Zetex Sem.»)
«L3» на корпусе SOT-23	BSS70(Datasheet «Zetex Sem.»)
«L4» на корпусе SOT-23	2SC1623L4(Datasheet «BL Galaxy El.»)
«L5» на корпусе SOT-23	BSS65R
«L6» на корпусе SOT-23	BSS69R(Datasheet «Zetex Sem. »)
«L7» на корпусе SOT-23	BSS70R(Datasheet «Zetex Sem.»)
«M3» на корпусе SOT-23	MMBA812M3(Datasheet «Samsung Sem.»)
«M4» на корпусе SOT-23	MMBA812M4(Datasheet «Samsung Sem.»)
«M5» на корпусе SOT-23	MMBA812M5(Datasheet «Samsung Sem.»)
«M6» на корпусе SOT-23	MMBA812M6(Datasheet «Samsung Sem.»)
«M6P» на корпусе SOT-23	BSR58(Datasheet «Philips(NXP)»)
«M7» на корпусе SOT-23	MMBA812M7(Datasheet «Samsung Sem.»)
«P1» на корпусе SOT-23	BFR92(Datasheet «Vishay Telefunken»)
«P2» на корпусе SOT-23	BFR92A(Datasheet «Vishay Telefunken»)
«P4» на корпусе SOT-23	BFR92R(Datasheet «Vishay Telefunken»)
«P5» на корпусе SOT-23	FMMT2369A(Datasheet «Zetex Sem.»)
«Q2» на корпусе SOT-23	MMBC1321Q2(Datasheet «Motorola Sc. »)
«Q3» на корпусе SOT-23	MMBC1321Q3(Datasheet «Motorola Sc.»)
«Q4» на корпусе SOT-23	MMBC1321Q4(Datasheet «Motorola Sc.»)
«Q5» на корпусе SOT-23	MMBC1321Q5(Datasheet «Motorola Sc.»)
«R1p» на корпусе SOT-23	BFR93(Datasheet «Philips(NXP)»)
«R2p» на корпусе SOT-23	BFR93A(Datasheet «Philips(NXP)»)
«s1A» на корпусах SOT-23,SOT-363,SC-74	SMBT3904(Datasheet «Infineon»)
«s1D» на корпусе SOT-23	SMBTA42(Datasheet «Infineon»)
«S2» на корпусе SOT-23	MMBA813S2(Datasheet «Motorola Sc.»)
«s2A» на корпусе SOT-23	SMBT3906(Datasheet «Infineon»)
«s2D» на корпусе SOT-23	SMBTA92(Datasheet «Siemens Sem.»)
«s2F» на корпусе SOT-23	SMBT2907A(Datasheet «Infineon»)
«S3» на корпусе SOT-23	MMBA813S3(Datasheet «Motorola Sc. »)
«S4» на корпусе SOT-23	MMBA813S4(Datasheet «Motorola Sc.»)
«T1″на корпусе SOT-23	BCX17(Datasheet «Philips(NXP)»)
«T2″на корпусе SOT-23	BCX18(Datasheet «Philips(NXP)»)
«T7″на корпусе SOT-23	BSR15(Datasheet «Diotec Sem.»)
«T8″на корпусе SOT-23	BSR16(Datasheet «Diotec Sem.»)
«U1p»,»U1t»,»U1W»на корпусе SOT-23	BCX19(Datasheet «Philips(NXP)»)
«U2″на корпусе SOT-23	BCX20(Datasheet «Diotec Sem.»)
«U7p»,»U7t»,»U7W»на корпусе SOT-23	BSR13(Datasheet «Philips(NXP)»)
«U8p»,»U8t»,»U8W»на корпусе SOT-23	BSR14(Datasheet «Philips(NXP)»)
«U92» на корпусе SOT-23	BSR17A(Datasheet «Philips»)
«Z2V» на корпусе SOT-23	FMMTA64(Datasheet «Zetex Sem.»)
«ZD» на корпусе SOT-23	MMBT4125(Datasheet «Samsung Sem.»)

На главную страницу В начало

Использование каких — либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт «Электрика это просто».

Важные параметры биполярных транзисторов.

1. Коэффициент передачи тока(коэффициент усиления) — от 1 до 1000 при постоянном токе. С увеличением частоты постепенно снижается. 2. Максимальное напряжение между коллектором и эмиттером(при разомкнутой базе) У специальных высоковольтных транзисторов, достигает десятков тысяч вольт. 3.Предельная частота, до которой коэффициент передачи тока выше 1. До 100000 гц. у низкочастотных транзисторов, свыше 100000 гц. — у высокочастотных. 4.Напряжение насыщения эмиттер-коллектор — величина падения напряжения между этими электродами у полностью открытого транзистора.

Рейтинг

( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )

Транзистор. Большая энциклопедия техники

Транзистор

Транзистор – электронный прибор на базе полупроводникового кристалла, обладающий тремя или более выводами, необходимый для преобразования и генерирования электрических колебаний. Изобретен в 1948 г. Дж. Бардиным, У. Браттейном и У. Шокли. Транзисторы образуют два главных крупных класса: униполярные транзисторы и биполярные транзисторы.

Протекание тока через кристалл в униполярных транзисторах обусловлено носителями заряда лишь одного знака – дырками или электронами.

В биполярных транзисторах ток через кристалл появляется в результате движения носителей заряда обоих знаков. Такой транзистор представляет собой монокристаллическую полупроводниковую пластину, в которой при помощи специальных технологических приемов есть 3 области с различной проводимостью: электронной (n) и дырочной (р). В зависимости от порядка их чередования выделяют транзисторы n-р-n-типа и р-n-р-типа. Средняя область шириной порядка нескольких микрометров, носит название базы, две другие – коллектора и эмиттера. База отделена от коллектора и эмиттера электронно-дырочными переходами: коллекторным (КП) и эмиттерным (ЭП). От базы, коллектора и эмиттера сделаны металлические выводы.

В зависимости от механизма переноса неосновных носителей заряда через базу различают бездрейфовые транзисторы, в базе которых ускоряющее электрическое поле не присутствует и заряды переносятся от эмиттера к коллектору благодаря диффузии, и дрейфовые транзисторы, в которых действуют сразу два механизма переноса зарядов в базе: дрейф в электрическом поле и диффузия. По областям использования и электрическим характеристикам различают транзисторы маломощные, малошумящие (применяются во входных цепях радиоэлектронных усилительных приборов), мощные генераторные (применяются в радиопередающих устройствах), импульсные (применяются в импульсных электронных системах), ключевые (применяются в качестве электронных ключей в системах автоматического регулирования), специальные, фототранзисторы (применяются в устройствах, которые преобразуют световые сигналы в электрические с одновременным их усилением). Различают также низкочастотные транзисторы, предназначенные в основном для работы в ультразвуковом и звуковом диапазонах частот, сверхвысокочастотные свыше 300 МГц и высокочастотные до 300 МГц.

В качестве полупроводниковых материалов для производства транзисторов применяют преимущественно кремний и германий. В соответствии с технологией получения в кристалле зон с различными типами проводимости транзисторы подразделяются на сплавные, сплавно-диффузионные, диффузионные, конверсионные, эпитаксиальные, мезатранзисторы, планарные и планарно-эпитаксиальные. По конструктивному изготовлению транзисторы делятся на транзисторы в герметичных пластмассовых, металлокерамических или металлостеклянных корпусах и бескорпусные; бескорпусные обладают временной защитой кристаллов от воздействия внешней среды в виде тонкого слоя лака, смолы, легкоплавкого стекла и герметизируются вместе с устройством, в котором их изготавливают. Широкое распространение получили планарно-эпитаксиальные кремниевые и планарные транзисторы.

С изобретением транзисторов наступил период минимизации размеров радиоэлектронной аппаратуры на основе достижений быстро развивающейся полупроводниковой электроники. В сравнении с радиоэлектронной аппаратурой первого поколения на электронных лампах подобная по назначению радиоэлектронная аппаратура второго поколения, на базе полупроводниковых приборов и транзисторах, обладает в десятки и сотни раз меньшими массой и габаритами, большей надежностью и потребляет гораздо меньшую электрическую мощность. Размеры полупроводникового элемента современного транзистора довольно малы. Надежность работы транзисторов характеризуется значениями ~ 105 ч. Транзисторы могут работать при низких напряжениях источников питания, потребляя в этом случае токи в несколько микроампер. Мощные транзисторы работают при напряжениях, достигающих 10—30 В, и токах до нескольких десятков ампер, отдавая мощность до 100 Вт.

Верхний предел диапазона частот, которые усиливаются транзистором, достигает 10 ГГц, что соответствует длине волны электромагнитных колебаний, равной 3 см. В области низких частот по шумовым характеристикам транзисторы успешно конкурируют с малошумящими электрометрическими лампами. В области частот до 1 ГГц транзисторы достигают значения коэффициента шума не более 1,5—3,0 дБ. На более высоких частотах коэффициент шума растет, достигая на частотах 6—10 ГГц 6—10 дБ.

Транзистор является главным элементом современных микроэлектронных приборов. Существуют устройства, получившие название интегральных микросхем, сделанные на одном кристалле полупроводника площадью 30—35 мм², с числом электронных устройств до нескольких десятков тысяч. Такие транзисторы являются основой радиоэлектронной аппаратуры третьего поколения. Примером подобной аппаратуры могут служить наручные электронные часы, которые содержат от 600 до 1500 транзисторов, и карманные электронные вычислительные устройства. Переход к применению ИС определил новое направление в производстве и конструировании надежной и малогабаритной радиоэлектронной аппаратуры, которая получила название микроэлектроники. Достоинства транзисторов в сочетании с достижениями технологии их изготовления дают возможность создавать ЭВМ, которые насчитывают до нескольких сотен тысяч элементов, устанавливать сложные электронные устройства на борту космических летательных аппаратов, производить малогабаритную радиоэлектронную аппаратуру для применения в быту, в медицине, различных областях промышленности и т.

д. Наряду с достоинствами транзисторы имеют ряд недостатков, главным образом – ограниченный диапазон рабочих температур. К недостаткам транзисторов относятся также с изменением рабочей температуры значительные изменения их параметров и довольно сильная чувствительность к ионизирующим излучениям.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Полевой транзистор

Полевой транзистор Полевой транзистор – полупроводниковый прибор, канальный транзистор, в нем ток меняется под воздействием перпендикулярного току электрического поля, которое создается входным сигналом. Протекание в полевом транзисторе рабочего тока объясняется

Полевой транзистор

Полевой транзистор Полевой транзистор – это полупроводниковый прибор, в котором входной сигнал создает электрическое поле, перпендикулярное току. В результате действия электрического поля ток изменяется. Полевой транзистор носит еще название униполярного. Его

Транзистор

Транзистор Транзистор – это полупроводниковый прибор, который используется в качестве усилителя электрических сигналов. Транзистор происходит от двух английских слов transfer, что в переводе означает «переносить», и resistor, что переводится как «сопротивление». Применяется

Транзистор

Транзистор Транзистор – электронный прибор на базе полупроводникового кристалла, обладающий тремя или более выводами, необходимый для преобразования и генерирования электрических колебаний. Изобретен в 1948 г. Дж. Бардиным, У. Браттейном и У. Шокли. Транзисторы образуют

1947 г. кабельное ТВ в США, транзистор, реконструкция Шаболовки

1947 г. кабельное ТВ в США, транзистор, реконструкция Шаболовки В 1947 году рабочие компании AT & T проложили в США 2 первых кабеля для передачи телесигнала:из Бостона через Нью-Йорк в Вашингтон;из Сан-Франциско в Лос-Анджелес.Создание кабельной национальной сети США

1948 г. Bell патентует транзистор, долгоиграющая пластинка CBS, голография Габора, ТВ на ОИ-1948, ТВ в Ленинграде, осциллограф Tektronix 511, год ТВ в США

1948 г. Bell патентует транзистор, долгоиграющая пластинка CBS, голография Габора, ТВ на ОИ-1948, ТВ в Ленинграде, осциллограф Tektronix 511, год ТВ в США В 1948 году сотрудники Bell Laboratories Уолтер Браттейн, Джон Бардин и Уильям Шокли подали заявку на патент на плоскостной транзистор.

1952 г. полевой транзистор, цифровой вольтметр, ТВ в Турции, Доминикане, Канаде, ГДР, ФРГ

1952 г. полевой транзистор, цифровой вольтметр, ТВ в Турции, Доминикане, Канаде, ГДР, ФРГ В 1952 году появились новые приборы и устройства:УильямШокли из Bell Lab. разработал униполярный полевой транзистор;Энди Кэй разработал цифровой вольтметр.В 1952 году телевещание шагнуло в

Что такое транзистор? | Live Science

Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

Переключатель «логическое исключающее ИЛИ» (Изображение предоставлено Робертом Кулманом)

Транзисторы — это крошечные переключатели, которые могут активироваться электрическими сигналами. Они являются основными строительными блоками микрочипов и примерно определяют разницу между электрическими и электронными устройствами. Они проникают во многие аспекты нашей повседневной жизни, от пакетов из-под молока до ноутбуков, демонстрируя, насколько они полезны.

Как работает транзистор?

Традиционный механический переключатель включает или отключает подачу электроэнергии путем физического соединения (или отключения) двух концов провода. В транзисторе сигнал говорит устройству либо проводить, либо изолировать, тем самым разрешая или запрещая поток электричества. Это свойство действовать как изолятор в одних обстоятельствах и как проводник в других является уникальным для особого класса материалов, известных как «полупроводники».

Прежде чем мы углубимся в секрет того, как работает это поведение и как его использовать, давайте немного поймем, почему эта триггерная способность так важна.

Первыми переключателями, активируемыми сигналом, были реле. Реле использует электромагнит для переключения магнитного переключателя. Здесь мы видим два типа реле: в одном сигнал включает переключатель; другой, где сигнал выключает выключатель:

Реле (Изображение предоставлено Робертом Кулманом)

Чтобы понять, как переключатели, запускаемые сигналом, позволяют выполнять вычисления, сначала представьте себе батарею с двумя переключателями и светом. Есть два способа подключить их. В последовательном соединении оба переключателя должны быть включены, чтобы свет загорелся. Это называется поведением «логическое И»:

Переключатель «логическое И» (Изображение предоставлено Робертом Кулманом)

Параллельно один или оба переключателя должны быть включены, чтобы свет включился. Это называется поведением «логическое ИЛИ»:

переключатель «логическое ИЛИ» (Изображение предоставлено Робертом Кулманом)

Что, если мы хотим, чтобы свет включал на , если , либо включен, но выключен, , если оба переключателя или вкл? Такое поведение называется «логическое XOR» для «исключающего ИЛИ». В отличие от И и ИЛИ, это невозможно добиться поведения XOR с помощью переключателей включения/выключения… то есть, если у нас нет каких-либо средств запуска переключателя сигналом от другого переключателя. Вот релейная схема, которая выполняет поведение XOR:

Переключатель «логического XOR» (Изображение предоставлено Робертом Кулманом)

Понимание того, что поведение XOR — это то, что позволяет нам «нести 10» при выполнении сложения, становится ясно, почему сигнал запускает переключатели так важны для вычислений. Подобные схемы могут быть построены для всех видов вычислений, включая сложение, вычитание, умножение, деление, преобразование между двоичным (с основанием 2) и десятичным (с основанием 10) и так далее. Единственным ограничением нашей вычислительной мощности является количество переключателей, запускаемых сигналом, которые мы можем использовать. Все калькуляторы и компьютеры достигают своей мистической силы с помощью этого метода.

За счет обратной петли сигналов некоторые виды памяти также становятся возможными благодаря переключателям, запускаемым сигналом. Хотя этот метод хранения информации уступил место магнитным и оптическим носителям, он по-прежнему важен для некоторых современных компьютерных операций, таких как кэширование.

Релейные компьютеры

Хотя реле использовались с момента открытия электромагнита в 1824 году, особенно после изобретения телеграфа в 1837 году, они не использовались для вычислений до 20-го века. Известные релейные компьютеры включали Z1-Z3 (1938-1941) и Harvard Marks I и II (1944 и 1947). Проблема с реле заключается в том, что их электромагниты потребляют много энергии, и вся эта потраченная впустую энергия превращается в тепло. Для этого релейные компьютеры нуждаются в интенсивном охлаждении. Кроме того, реле имеют движущиеся части, поэтому они подвержены поломке.

Вакуумные лампы

Преемником реле стала вакуумная лампа. Вместо того, чтобы полагаться на магнитный переключатель, эти трубки полагались на «термоэлектронный эффект» и напоминали тусклые лампочки. Вакуумные лампы разрабатывались параллельно с лампочками на протяжении 19-го века.го века и впервые были использованы в усилительной схеме в 1906 году. Хотя в них не было движущихся частей, их нити накала работали только до перегорания, а их конструкция из герметичного стекла была подвержена другим причинам выхода из строя.

Понять, как усиливает звук вакуумная лампа, так же просто, как понять, что динамик — это не более чем кусок ткани, который двигается вперед и назад в зависимости от того, включены или выключены провода за ним. Мы можем использовать маломощный сигнал для работы с очень большим динамиком, если подадим сигнал на переключатель, запускаемый сигналом. Поскольку электронные лампы работают намного быстрее, чем реле, они могут соответствовать частотам включения и выключения, используемым в человеческой речи и музыке.

Первым программируемым компьютером, использующим электронные лампы, был Colossus 1943 года, созданный для взлома кодов во время Второй мировой войны. В нем было более 17 000 трубок. Позже ENIAC 1946 года стал первым электронным компьютером, способным решать большой класс численных задач, также имеющим около 17 000 ламп. В среднем одна трубка выходила из строя каждые два дня, и на ее поиск и замену уходило 15 минут.

Наконец-то транзисторы!

Транзисторы (портманто « транс миттер» и «рез istor ») полагаются на причуду квантовой механики, известную как «электронная дыра». Дырка — это отсутствие электрона в месте, где он мог бы существовать в полупроводниковом материале. При подаче электрического сигнала на транзистор создаются электрические поля, которые заставляют дырки и электроны поменяться местами. Это позволяет областям транзистора, которые обычно изолируют, проводить (или наоборот). Все транзисторы полагаются на это свойство, но разные типы транзисторов используют его по-разному.

Первый «точечный» транзистор появился в 1947 году благодаря работе Джона Бардина, Уолтера Браттейна и Уильяма Шокли. Имейте в виду, что электрон был открыт только в 1878 году, а первая квантовая гипотеза Макса Планка была выдвинута только в 1900 году. Кроме того, высококачественные полупроводниковые материалы стали доступны только в 1940-х годах.

Точечные транзисторы вскоре были заменены транзисторами с биполярным переходом (BJT) и транзисторами с полевым эффектом (FET). И BJT, и FET полагаются на практику, известную как «допинг». Легирование кремния бором создает материал с большим количеством электронных дырок, известный как кремний «P-типа». Точно так же легирование кремния фосфором создает материал с большим количеством электронов, известный как кремний «N-типа». BJT состоит из трех чередующихся слоев кремния, поэтому имеет конфигурацию «PNP» или «NPN». Полевой транзистор изготавливается путем вытравливания двух лунок одного типа кремния в канал другого, поэтому он имеет либо «n-канальную», либо «р-канальную» конфигурацию. PNP-транзисторы и n-канальные транзисторы функционируют аналогично реле и лампам «сигнал включает включение»; Точно так же NPN-транзисторы и p-канальные транзисторы функционируют аналогично реле и лампам «сигнал выключает».

Транзисторы изучались намного лучше, чем электронные лампы; настолько, что ни одна технология еще не превзошла их; они все еще используются сегодня.

Интегральные схемы и закон Мура

Первый транзисторный компьютер был построен в 1953 году Манчестерским университетом с использованием 200 транзисторов с точечным контактом, во многом в стиле более ранних релейных и ламповых компьютеров. Этот стиль подключения отдельных транзисторов вскоре вышел из практики благодаря тому факту, что биполярные и полевые транзисторы можно изготавливать в интегральных схемах (ИС). Это означает, что один блок кристаллического кремния можно обрабатывать особым образом, чтобы вырастить несколько транзисторов с уже установленной проводкой.

Первая ИС была сконструирована в 1971 году. С этого года транзисторы становились все меньше и меньше, так что их количество удваивалось примерно каждые два года. Эта тенденция получила название «закон Мура». В промежутке между тем и сегодня компьютеры практически проникли в современную жизнь. ИС, произведенные в 2013 году (в частности, центральные процессоры для компьютеров), содержат примерно 2 миллиарда транзисторов размером 22 нанометра каждый. Закон Мура, наконец, перестанет действовать, когда транзисторы нельзя будет уменьшить. Предполагается, что эта точка будет достигнута, когда размер транзисторов достигнет примерно 5 нм примерно в 2020 году.0003

Роберт Кулман, доктор философии, преподаватель и независимый научный писатель, живет в Мэдисоне, штат Висконсин. Он писал для Vice, Discover, Nautilus, Live Science и The Daily Beast. Роберт защитил докторскую диссертацию, превращая опилки в бензиновое топливо и химикаты для материалов, медицины, электроники и сельского хозяйства. Он сделан из химических веществ.

Что такое транзистор — javatpoint

следующий → ← предыдущая

Транзистор — это своего рода полупроводниковое устройство, которое, сокращенно от «Переходное сопротивление», регулирует или контролирует электрический сигнал, такой как ток или напряжение. 23 декабря 1947, он разработан тремя американскими физиками Уильямом Шокли, Уолтером Браттейном и Джоном Бардином. Как правило, это переключающее устройство или миниатюрное устройство, используемое для передачи слабого сигнала из цепи с коротким сопротивлением в цепь с высоким сопротивлением. Это компонент, который состоит из полупроводников. На рисунке ниже показан пример транзистора.

В большинстве электронных устройств транзистор является одним из ключевых компонентов и генерирует двоичные биты 0 и 1, которые используются компьютером для установления связи, а также для работы с булевой логикой. В истории науки одним из важнейших изобретений считается транзистор, формирующий логические элементы при размещении в различных конфигурациях. Эти вентили объединяются в полные сумматоры или в массивы, известные как полусумматоры. Два PN-диода включены в транзистор, который включен встречно-параллельно.

Транзистор состоит из трех выводов: входного, выходного и управляющего переключения. Название трех выводов, содержащихся в транзисторе, — это эмиттер, база и коллектор.

Эти имена клемм указаны на основе общего вывода транзистора. Он широко встраивается в интегральные схемы или встречается в печатных платах в виде дискретных частей. Для современных электронных устройств это важный структурный блок. Легирование — химический процесс, используемый для создания транзисторов, при котором дополнительный положительный заряд (P-тип) или дополнительный отрицательный заряд (N-тип) приобретается полупроводниковым материалом. Для этого используются две конфигурации PNP или NPN со средним материалом, который служит основой или регулятором потока. Через весь компонент большое количество электричества протекает при небольшом изменении напряжения или тока в среднем базовом слое, который можно использовать в качестве усилителя.

Детали транзистора

Транзистор состоит из выводов или трех слоев полупроводниковых материалов, которые позволяют проводить ток и устанавливать соединение с внешней цепью. С помощью других пар клемм ток регулируется напряжением. Транзистор имеет три вывода, которые выглядят следующим образом:

База: Основная функция базовой клеммы — активировать транзистор, который образует две цепи; выходная цепь коллекторная и входная с эмиттерной. Для его изготовления используются тонкие слои, которые представляют собой среднюю часть транзистора. Низкое сопротивление цепи обеспечивается цепью эмиттер-база, смещенной в прямом направлении. Более высокое сопротивление цепи обеспечивает переход коллектор-база, расположенный в противоположном смещении.
Коллектор: Это левая часть диода и положительный вывод транзистора. Удаление большинства зарядов от соединения с базой является основной функцией коллектора.
Эмиттер: Эмиттерный диод — это правая часть диода, который работает для большого сектора основного носителя траста. Это отрицательный вывод транзистора, который служит основным носителем заряда для базы.

Символы транзисторов

NPN-транзистор и PNP-транзистор — это два типа транзисторов. Точно так же транзистор, который имеет два слоя материала P-типа и один слой материала N-типа, называется транзистором PNP. На приведенном ниже рисунке представлены символы транзисторов NPN и PNP. Символ стрелки описывает протекание тока эмиттера при прямом смещении, которое реализуется на переходе эмиттер-база. Путь тока является основным отличием транзисторов PNP и NPN.

В соединении NPN условный ток вытекает из эмиттера, как указано с помощью отходящей стрелки на рисунке. Точно так же в соединении PNP обычный ток течет в эмиттер; это видно на рисунке, который представлен стрелкой внутрь.

Типы транзисторов

Транзисторы в основном бывают двух типов в зависимости от того, как они используются в схеме, а именно:

Биполярный переходной транзистор (BJT)

Транзисторы с биполярным соединением

— это виды транзисторов, которые состоят из выводов, базы, эмиттера и коллектора. Он считается токоуправляемым устройством. Гораздо большим током, протекающим между выводами коллектора и эмиттера, можно управлять с помощью небольшого тока, поступающего в базовую область транзистора. Кроме того, BJT (транзистор с биполярным переходом) имеет два других основных типа: транзистор PNP и транзистор NPN, которые обсуждаются ниже:

ПНП Транзистор: Другой тип транзисторов с биполярным переходом, который состоит из двух полупроводниковых материалов p-типа, где материал n-типа введен или помещен между обоими. А для разделения этих материалов используется тонкий полупроводниковый слой n-типа. Два последовательно соединенных кварцевых диода содержат PNP-транзистор. Кроме того, в такой конфигурации устройство управляет протеканием тока. Левая сторона диодов в этом транзисторе известна как диод эмиттер-база, а правая сторона диодов известна как диод коллектор-база.
В PNP-транзисторах электроны являются неосновными носителями заряда, а дырки — основными носителями заряда. Функция символа стрелки в этом транзисторе состоит в том, чтобы указать обычный ток. В этом транзисторе ток течет от вывода эмиттера к выводу коллектора. Ниже приведено изображение, которое представляет транзистор PNP с символом.
Транзистор NPN: Один из других типов транзисторов с биполярным переходом (BJT), который широко используется в схемах и состоит из тонкого слоя полупроводника p-типа между двумя материалами n-типа. Основная функция транзистора NPN заключается в преобразовании слабых сигналов в сильные. В NPN-транзисторе ток перемещается в транзисторах, когда электроны переходят из области эмиттера в область коллектора. По сравнению с подвижностью дырок подвижность электронов выше у NPN-транзисторов; следовательно, они широко используются в настоящее время. На рисунке ниже NPN-транзистор обозначен символом.

Полевой транзистор

Три вывода, затвор, исток и сток, используются для создания полевых транзисторов (FET). Такие транзисторы считаются устройствами, управляемыми напряжением. Терминал затвора управляет током между истоком и стоком. P-канальный полевой транзистор или N-канальный полевой транзистор в этом транзисторе используются для проводимости.

Величина импеданса цепи обратно пропорциональна току согласно закону Ома. Это означает, что ток очень низкий, если импеданс высок. Таким образом, от источника питания схемы полевые транзисторы потребляют очень мало тока. На изображении ниже изображен полевой транзистор.

Таким образом, исходные силовые элементы схемы, которые подключены к транзисторам, не возмущаются транзисторами. По сравнению с биполярными транзисторами полевые транзисторы не обеспечивают высокого усиления, которое является основным ограничением полевых транзисторов.

Полевые транзисторы

имеют преимущества, такие как меньшая нагрузка, простота изготовления и дешевизна. Однако биполярные транзисторы лучше с точки зрения большего усиления. JFET и MOSFET являются основными типами полевых транзисторов (FET). Хотя MOSFET и JFET очень близки друг к другу, MOSFET имеют более высокие значения входного импеданса по сравнению с JFET. FET включает в себя некоторые функции, которые обсуждаются ниже:

Этот транзистор имеет высокое входное сопротивление, через которое будет протекать входной ток из-за обратного смещения.
В полевом транзисторе носители заряда отвечают за передачу либо электронов, либо дырок, что делает его униполярным.
Иногда этот транзистор называют устройством, управляемым напряжением; это происходит, когда входное напряжение затвора управляет напряжением o/p полевого транзистора.
По сравнению с биполярными транзисторами полевые транзисторы имеют меньший уровень шума, поскольку в проводящей полосе отсутствуют переходы.
Коэффициент усиления представляет собой соотношение изменения входного напряжения и изменения выходного тока; следовательно, это можно сделать с помощью крутизны.

Некоторая разница между FET и BJT

Биполярный транзистор — биполярное устройство, а полевой транзистор — униполярное устройство.
BJT — это устройство, управляемое током, а FET — это устройство, управляемое напряжением.
По сравнению с биполярными транзисторами полевые транзисторы имеют меньший уровень шума.
Термическая стабильность FET высокая, а BJT низкая.
Характеристика усиления BJT может быть выполнена через усиление по напряжению, тогда как в FET с крутизной.

Рабочий транзистор

Обычно транзисторы изготавливаются из кремния, так как он имеет больший ток, высокое номинальное напряжение и меньшую температурную чувствительность. Базовый ток определяется секцией эмиттер-база, находящейся в прямом смещении, которая движется через базовую область. Базовый ток имеет очень маленькую величину. Базовый ток отвечает за создание дырки в базовой области или за перенос электронов в коллекторную область.

По сравнению с эмиттером транзисторы имеют меньшее количество электронов, так как база транзистора слабо легирована и очень тонкая. Несколько электронов эмиттера перемещаются в область коллектора. Следовательно, можно сказать, что за счет изменения области базы достигается большой ток коллектора.

История транзистора

Важнейшим компонентом электронного устройства является транзистор, который управляет электрическим сигналом, таким как ток или напряжение. Хотя вакуумная лампа была разработана эксцентричным американским изобретателем Ли Де Форестом в 1906, он потреблял много электроэнергии и был громоздким. Кроме того, транзистор был подходящим решением для работы с электроникой, поскольку он потребляет гораздо меньше энергии и имеет небольшие размеры по сравнению с электронными лампами.

Во время войны команда сделала радары возможными, используя некоторые достижения в исследованиях полупроводников.

23 декабря 1947 года транзистор был разработан тремя американскими физиками Уильямом Шокли, Уолтером Браттейном и Джоном Бардином и успешно продемонстрирован в Bell Laboratories в Мюррей-Хилл, штат Нью-Джерси. Однако, по сравнению с двумя другими, Уильям Шокли сыграл важную или совсем другую роль в процессе разработки транзистора. Более десяти лет Шокли работал над проектом такого типа. Хотя у него была возможность успешно разработать теорию, он мог быть не в состоянии построить работающую модель после восьми лет практики.

Чтобы заняться проектированием и разработкой, были вызваны Бардин и Браттейн. И создали «точечный» транзистор. Но биполярный транзистор был разработан Шокли, который заменил транзистор с точечным контактом, и он превосходил его. Таким образом, Шокли сыграл большую роль в изобретении транзистора. докторскую степень по квантовой физике. В 1936 году он начал работать над созданием транзистора, теории физики твердого тела. Тонкая проволока была включена в детекторы сигналов, содержащиеся в первых радиоприемниках, которые попадали на кристалл галенита. провод был известен как кошачий ус. Однако эти ранние радиоприемники не могли работать последовательно. Но он был основой для «точечного» транзистора, принципа, по которому работал детектор кристалла. 0003

В первом транзисторе Браттейн и Бардин использовали вместо галенита германий. Однако они использовали похожие кошачьи усы. Биполярный транзистор, разработанный Шокли, устранил проблемные точечные контакты

В 1954 году компания Texas Instruments of Dallas впервые начала коммерческое производство переходных транзисторов для портативных радиоприемников. В том же 1954 году IBM объявила, что планирует заменить электронные лампы на транзисторы в своих компьютерах, и представила свой первый компьютер с 2000 транзисторами. Производство транзисторов также было начато японской компанией Sony, которая доминировала на рынке. Вместо электронных ламп Sony начала производить телевизоры с использованием транзисторов в 19 веке.60-е годы. И транзисторы заменили электронные лампы, и почти технология электронных ламп устарела. По состоянию на 2016 год самый мощный компьютерный процессор может содержать более семи миллиардов транзисторов.

Преимущества и недостатки транзисторов

В таблице ниже приведены преимущества и недостатки транзистора.

Что такое транзистор и как он устроен

Основные виды транзисторов

Биполярные транзисторы

Полевые (униполярные) транзисторы

Как работает биполярный транзистор

Основные характеристики транзисторов

Области применения транзисторов

Преимущества транзисторов перед электронными лампами

Маркировка транзисторов

Биполярный или полевой — какой транзистор выбрать

Преимущества биполярных транзисторов:

Преимущества полевых транзисторов:

Перспективы развития транзисторных технологий

Транзистор — полупроводниковый элемент, устройство. Как транзистор работает, из чего состоит, для чего нужен?

Что такое транзистор?

Ищем базу, эмиттер и коллектор на транзисторе

Как работает транзистор?

Полевой транзистор

Физические процессы в транзисторе

Маркировка SMD транзисторов.

Важные параметры биполярных транзисторов.

Транзистор. Большая энциклопедия техники

Полевой транзистор

Полевой транзистор

Транзистор

Транзистор

1947 г. кабельное ТВ в США, транзистор, реконструкция Шаболовки

1948 г. Bell патентует транзистор, долгоиграющая пластинка CBS, голография Габора, ТВ на ОИ-1948, ТВ в Ленинграде, осциллограф Tektronix 511, год ТВ в США

1952 г. полевой транзистор, цифровой вольтметр, ТВ в Турции, Доминикане, Канаде, ГДР, ФРГ

Что такое транзистор? | Live Science

Как работает транзистор?

Релейные компьютеры

Вакуумные лампы

Наконец-то транзисторы!

Интегральные схемы и закон Мура

Что такое транзистор — javatpoint

Детали транзистора

Символы транзисторов

Типы транзисторов

Биполярный переходной транзистор (BJT)

Полевой транзистор

Рабочий транзистор

История транзистора

Преимущества и недостатки транзисторов

Похожие записи

Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании

Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка

Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика

Добавить комментарий Отменить ответ